Baaritaanka methylation-ka DNA oo lagu daray taleefannada casriga ah si loo baaro burooyinka iyo baaritaanka leukemia iyadoo sax ah 90.0%!

Ogaanshaha hore ee kansarka iyadoo lagu saleynayo baaritaanka dareeraha ah waa jiho cusub oo lagu ogaanayo iyo lagu ogaanayo kansarka oo ay soo jeedisay Machadka Qaranka ee Kansarka Mareykanka sannadihii la soo dhaafay, iyadoo ujeedadu tahay in la ogaado kansarka hore ama xitaa nabarrada kahor kansarka. Waxaa si weyn loogu isticmaalay calaamadeeye cusub oo loogu talagalay ogaanshaha hore ee kansarrada kala duwan, oo ay ku jiraan kansarka sambabada, burooyinka caloosha iyo mindhicirka, gliomas iyo burooyinka haweenka.

Soo bixitaanka goobaha lagu aqoonsado muuqaalka methylation-ka (Methylscape) biomarkers waxay awood u leedahay inay si weyn u horumariso baaritaanka hore ee kansarka, taasoo bukaanada gelinaysa marxaladda ugu horreysa ee la daaweyn karo.

Dhawaan, cilmi-baarayaashu waxay sameeyeen goob dareen fudud oo toos ah oo loogu talagalay ogaanshaha muuqaalka methylation-ka iyadoo lagu saleynayo nanoparticles-ka dahabka ee lagu qurxiyey cysteamine (Cyst/AuNPs) oo ay weheliso biosensor ku salaysan taleefannada casriga ah kaas oo awood u siinaya baaritaan degdeg ah oo hore oo burooyinka kala duwan ah. Baaritaanka hore ee leukemia waxaa lagu sameyn karaa 15 daqiiqo gudahood ka dib marka laga soo saaro DNA muunad dhiig ah, iyadoo sax ahaanshaha 90.0%. Cinwaanka maqaalku waa ogaanshaha degdega ah ee DNA-da kansarka ee dhiigga aadanaha iyadoo la adeegsanayo AuNP-yada ku xiran cysteamine iyo taleefannada casriga ah ee ku shaqeeya barashada mashiinka.

Jaantuska 1. Madal fudud oo dareen degdeg ah leh oo loogu talagalay baaritaanka kansarka iyada oo loo marayo qaybaha Cyst/AuNPs waxaa lagu fulin karaa laba tallaabo oo fudud.

Tan waxaa lagu muujiyay Jaantuska 1. Marka hore, xal biyood ah ayaa loo isticmaalay in lagu milmo jajabyada DNA-da. Kadib waxaa lagu daray Cyst/AuNPs-ka xalka isku dhafan. DNA-da caadiga ah iyo tan xun waxay leeyihiin sifooyin methylation oo kala duwan, taasoo keentay jajabyo DNA ah oo leh qaabab is-ururin oo kala duwan. DNA-da caadiga ah si dabacsan ayay isu ururisaa ugu dambayntiina waxay isu ururisaa Cyst/AuNPs, taasoo keenta dabeecadda casaanka ah ee Cyst/AuNPs, si isbeddel midab ah oo casaan ah loogu arko isha qaawan. Taas bedelkeeda, astaanta methylation-ka gaarka ah ee DNA-da kansarka waxay horseeddaa soo saarista kooxo waaweyn oo jajabyo DNA ah.

Sawirrada saxannada 96-bool ah ayaa laga qaaday iyadoo la adeegsanayo kamarad taleefan casri ah. DNA-da kansarka waxaa lagu cabbiray taleefan casri ah oo lagu qalabeeyay barashada mashiinka marka la barbar dhigo hababka ku salaysan spectroscopy.

Baaritaanka kansarka ee muunadaha dhiigga dhabta ah

Si loo ballaariyo faa'iidada madal dareenka, baarayaashu waxay isticmaaleen dareeme si guul leh u kala soocaya DNA-da caadiga ah iyo tan kansarka ee muunadaha dhiigga dhabta ah. Qaababka methylation-ka ee goobaha CpG waxay si epigenetic ah u nidaamiyaan muujinta hiddaha. Ku dhawaad ​​​​dhammaan noocyada kansarka, isbeddellada ku yimaada methylation-ka DNA-da iyo sidaas darteed muujinta hiddaha ee kor u qaada burooyinka ayaa la arkay inay beddelaan.

Iyada oo tusaale u ah kansarrada kale ee la xiriira methylation-ka DNA-da, cilmi-baarayaashu waxay isticmaaleen muunado dhiig ah oo laga soo qaaday bukaanada leukaemia iyo kontaroolo caafimaad qaba si ay u baaraan waxtarka muuqaalka methylation-ka ee kala soocida kansarka leukaemic. Calaamadeeyaha muuqaalka methylation-ka ma aha oo kaliya inuu ka fiican yahay hababka baaritaanka leukaemia ee degdegga ah ee jira, laakiin sidoo kale wuxuu muujinayaa suurtagalnimada in la ballaariyo ilaa ogaanshaha hore ee noocyo badan oo kansar ah iyadoo la adeegsanayo baaritaankan fudud oo fudud.

DNA-da laga soo qaaday muunado dhiig ah oo laga soo qaaday 31 bukaan oo qaba leukaemia iyo 12 qof oo caafimaad qaba ayaa la falanqeeyay. sida ku cad shaxda sanduuqa ee Jaantuska 2a, nuugista qaraabada ah ee muunadaha kansarka (ΔA650/525) waxay ka hoosaysay tan DNA-da muunado caadi ah. Tani waxay inta badan sabab u ahayd hydrophobicity oo kordhay taasoo keentay isku-darka cufan ee DNA-da kansarka, taasoo ka hortagtay isku-darka Cyst/AuNPs. Natiijo ahaan, nanoparticles-yadan ayaa si buuxda ugu kala firirsanaa lakabyada dibadda ee isku-darka kansarka, taasoo keentay kala-fidin kala duwan oo ah Cyst/AuNPs oo lagu nuugay isku-darka DNA-da caadiga ah iyo kan kansarka. Qalloocyada ROC ayaa markaa la sameeyay iyadoo la kala beddelayo heerka ugu yar ee ΔA650/525 ilaa qiimaha ugu badan.

Jaantuska 2.(a) Qiimaha nuugista qaraabada ah ee xalalka cyst/AuNPs oo muujinaya jiritaanka DNA-da caadiga ah (buluug) iyo kansarka (casaanka) marka la eego xaaladaha la hagaajiyay.

(DA650/525) ee jaantusyada sanduuqa; (b) Falanqaynta iyo qiimeynta ROC ee baaritaannada ogaanshaha. (c) Shaxda jahawareerka ee lagu ogaanayo bukaanada caadiga ah iyo kuwa kansarka. (d) Xasaasiyadda, gaar ahaanta, qiimaha saadaalinta togan (PPV), qiimaha saadaalinta taban (NPV) iyo saxnaanta habka la sameeyay.

Sida ku cad Jaantuska 2b, aagga ka hooseeya qalooca ROC (AUC = 0.9274) ee loo helay dareemaha la horumariyey wuxuu muujiyay xasaasiyad sare iyo gaar ahaansho. Sida laga arki karo sawirka sanduuqa, barta ugu hooseysa ee matalaysa kooxda DNA-da caadiga ah si fiican loogama soocin barta ugu sarreysa ee matalaysa kooxda DNA-da kansarka; sidaas darteed, dib-u-noqoshada saadka ayaa loo isticmaalay in lagu kala saaro kooxaha caadiga ah iyo kuwa kansarka. Marka la eego tiro doorsoomayaal madax-bannaan, waxay qiyaasaysaa suurtagalnimada dhacdo dhacda, sida kansar ama koox caadi ah. Doorsoomaha ku tiirsan wuxuu u dhexeeyaa 0 iyo 1. Sidaa darteed natiijadu waa suurtogalnimo. Waxaan go'aaminay suurtagalnimada aqoonsiga kansarka (P) iyadoo lagu saleynayo ΔA650/525 sida soo socota.

halkaas oo b=5.3533,w1=-6.965. Kala soocidda muunadda, suurtogalnimada ka yar 0.5 waxay tilmaamaysaa muunad caadi ah, halka suurtogalnimada 0.5 ama ka badan ay tilmaamayso muunad kansar ah. Jaantuska 2c wuxuu muujinayaa shaxda jahawareerka ee ka soo baxday xaqiijinta iskutallaabta ee ka tag-ka-keli ah, taas oo loo isticmaalay in lagu xaqiijiyo xasilloonida habka kala soocidda. Jaantuska 2d wuxuu soo koobayaa qiimaynta baaritaanka ogaanshaha ee habka, oo ay ku jiraan xasaasiyadda, gaar ahaanta, qiimaha saadaalinta togan (PPV) iyo qiimaha saadaalinta taban (NPV).

Dareemayaasha bayoolojiga ee ku salaysan taleefannada casriga ah

Si loo fududeeyo baaritaanka muunadda iyada oo aan la isticmaalin qalabka cabbira sawirka (spectrophotometers), cilmi-baarayaashu waxay isticmaaleen sirdoonka macmalka ah (AI) si ay u fasiraan midabka xalka una kala saaraan shakhsiyaadka caadiga ah iyo kuwa kansarka qaba. Marka la eego tan, aragtida kombiyuutarka ayaa loo isticmaalay in lagu turjumo midabka xalka Cyst/AuNPs DNA caadi ah (guduud) ama DNA kansar ah (cas) iyadoo la adeegsanayo sawirrada saxanno 96-ceel ah oo laga qaaday kamarad taleefanka gacanta. Sirdoonka macmalka ah wuxuu yareyn karaa kharashyada wuxuuna hagaajin karaa helitaanka tarjumaadda midabka xalalka nanoparticle, iyo iyada oo aan la isticmaalin wax qalab taleefan oo casri ah. Ugu dambeyntii, laba nooc oo barashada mashiinka ah, oo ay ku jiraan Random Forest (RF) iyo Support Vector Machine (SVM) ayaa la tababaray si ay u dhisaan moodooyinka. Labada nooc ee RF iyo SVM si sax ah ayay u kala saareen muunadaha inay yihiin kuwo togan iyo kuwo taban oo sax ah 90.0%. Tani waxay soo jeedinaysaa in isticmaalka sirdoonka macmalka ah ee biosensing-ka ku salaysan taleefanka gacanta ay aad u suurtogal tahay.

Jaantuska 3.(a) Nooca bartilmaameedka ah ee xalka la duubay intii lagu jiray diyaarinta muunadda tallaabada helitaanka sawirka. (b) Sawirka tusaalaha ah ee la qaaday intii lagu jiray tallaabada helitaanka sawirka. (c) Xoogga midabka ee xalka cyst/AuNPs ee ku jira ceel kasta oo ka mid ah saxanka 96-bool ah ee laga soo saaray sawirka (b).

Iyada oo la adeegsanayo Cyst/AuNPs, cilmi-baarayaashu waxay si guul leh u sameeyeen goob dareen fudud oo loogu talagalay ogaanshaha muuqaalka methylation iyo dareemayaal awood u leh inay kala soocaan DNA-da caadiga ah iyo DNA-da kansarka marka la isticmaalayo muunado dhiig oo dhab ah baaritaanka leukaemia. Dareemaha la sameeyay ayaa muujiyay in DNA-da laga soo saaray muunado dhiig oo dhab ah ay awood u yeelatay inay si dhakhso leh oo kharash-ool ah u ogaato tiro yar oo DNA-da kansarka ah (3nM) ee bukaanada leukaemia 15 daqiiqo gudahood, waxayna muujisay saxnaan dhan 95.3%. Si loo sii fududeeyo baaritaanka muunadda iyadoo la tirtirayo baahida loo qabo spectrophotometer, barashada mashiinka ayaa loo isticmaalay in lagu fasiro midabka xalka iyo in la kala saaro shakhsiyaadka caadiga ah iyo kuwa kansarka qaba iyadoo la adeegsanayo sawir taleefan gacmeed, saxnaantana waxaa sidoo kale lagu gaari karaa 90.0%.

Tixraac: DOI: 10.1039/d2ra05725e